package top.lshaci.learning.algorithm;

import java.util.Arrays;

/**
 * BubbleSort
 * <p>
 * 冒泡排序
 * <p>
 * 冒泡排序的每一个元素都可以像小气泡一样，根据自身大小，一点一点地向着数组的一侧移动。
 * 算法的每一轮都是从左到右来比较元素，进行单向的位置交换的。
 *
 * @author liangxu
 */
public class BubbleSort {

    /**
     * 原始冒泡排序
     *
     * @param array 需要排序的数组
     */
    public static void sort1(int[] array) {
        int count = 0;
        for (int i = 0; i < array.length; i++) {
            for (int j = 0; j < array.length - i - 1; j++) {
                int temp = array[j];
                if (temp > array[j + 1]) {
                    array[j] = array[j + 1];
                    array[j + 1] = temp;
                }
                count++;
            }
        }
        System.err.println("循环次数：" + count);
    }

    /**
     * 第二版冒泡排序（记录是否有元素交换）
     * <p>
     * 与第1版代码相比，第2版代码做了小小的改动，
     * 利用布尔变量 isSorted 作为标记。
     * 如果在本轮排序中，元素有交换，则说明数列无序；
     * 如果没有元素交换，则说明数列已然有序，然后直接跳出大循环。
     *
     * @param array 需要排序的数组
     */
    public static void sort2(int[] array) {
        int count = 0;
        for (int i = 0; i < array.length; i++) {
            // 有序标记，每一轮的初始值都是true
            boolean isSorted = true;
            for (int j = 0; j < array.length - i - 1; j++) {
                int temp = array[j];
                if (temp > array[j + 1]) {
                    array[j] = array[j + 1];
                    array[j + 1] = temp;
                    // 因为有元素进行交换，所以不是有序的，标记变为false
                    isSorted = false;
                }
                count++;
            }
            System.err.println(Arrays.toString(array) + " : " + isSorted);
            if (isSorted) {
                break;
            }
        }
        System.err.println("循环次数：" + count);
    }

    /**
     * 第三版冒泡排序（记录最后一次元素交换位置）
     * <p>
     * 我们可以在每一轮排序后，记录下来最后一次元素交换的位置，该位置即为无序数列的边界，再往后就是有序区了。
     *
     * @param array 需要排序的数组
     */
    public static void sort3(int[] array) {
        int count = 0;
        // 记录最后一次交换的位置
        int lastExchangeIndex = 0;
        // 无序数列的边界，每次比较只需要比到这里为止
        int sortBorder = array.length - 1;
        for (int i = 0; i < array.length; i++) {
            // 有序标记，每一轮的初始值都是true
            boolean isSorted = true;
            for (int j = 0; j < sortBorder; j++) {
                int temp = array[j];
                if (temp > array[j + 1]) {
                    array[j] = array[j + 1];
                    array[j + 1] = temp;
                    // 因为有元素进行交换，所以不是有序的，标记变为false
                    isSorted = false;
                    // 更新为最后一次交换元素的位置
                    lastExchangeIndex = j;
                }
                count++;
            }
            sortBorder = lastExchangeIndex;
            System.err.println(Arrays.toString(array) + " : " + isSorted);
            if (isSorted) {
                break;
            }
        }
        System.err.println("循环次数：" + count);
    }

    public static void main(String[] args) {
        int[] array = new int[]{5, 8, 6, 3, 9, 2, 1, 7};
        sort1(array);
        System.out.println(Arrays.toString(array));

        int[] array2 = new int[]{5, 8, 6, 3, 9, 2, 1, 7};
        sort2(array2);
        System.out.println(Arrays.toString(array2));

        int[] array3 = new int[]{3, 4, 2, 1, 5, 6, 7, 8};
        sort3(array3);
        System.out.println(Arrays.toString(array3));
    }
}
